江苏省赣榆县海头高级中学苏教版高中化学选修5 3.21苯结构与性质(1) Word版含答案
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《苯的结构和性质》教学设计行化学2班1132010057 王星蝶一、教材分析:“煤的综合利用——苯”是苏教版《必修2》第三章有机化合物第三节内容,苯来源于煤的干餾产物煤焦油中,结构特殊,性质也极为特殊,因此应用广泛,在高中化学教学中占有重要地位。
本节课主要介绍苯的物理性质、分子结构、化学性质,以及在生产、生活中的应用,从结构角度适当深化学生对苯的认识,建立有机物“(组成)结构性质——用途”的认识关系,使学生了解学习和研究有机物的一般方法,形成一定的分析和解决问题能力。
苯分子结构中特殊的化学键决定了苯的化学性质。
它是对中学阶段怪类成犍知识以及性质的总结与拓展。
学好苯的知识对后续有机物的学习具有指导作用。
通过这节课,学生基本掌握了有机化学的学习方法,能利用物质的结构推断物质的性质,利用物质的性质来推断物质的结构。
二、学生情况分析:高一学生已经具备了一定的逻辑推理能力、观察能力和实验操作能力。
在学习苯的知识之前,学生已经学习过甲烷和烷怪、乙烯,初步掌握了碳碳单键、碳碳双键的结构特征和特征反应。
根据奥苏贝尔的有意义学习理论,这些知识就是学生学习新知识之前已经具备的“先行组织者”,苯有关知识的学习要以此为基础,注意新知识和“先行组织者”之间的联系。
学生运用“先行组织者”对苯分子的结构进行推测,继而根据分子结构推测苯的化学性质。
上节课已经学习苯的来源与应用,本节课则主要探讨苯的结构和性质,面向学生为学习能力中等及偏上的学生。
三、三维目标:1.知识与技能目标:%1、能例举苯的主要物理性质(颜色、状态、熔点、沸点、毒性,溶解度、密度等);%1、掌握苯的分子结构并能够描述其结构特征;%1、了解苯能燃烧、易取代、难加成的化学性质。
2.过程与方法目标:%1、通过对苯分子组成及结构、性质的探究加强观察、归纳、推理等方法及技能的训练,进一步认识研究有机物的一般过程和方法;%1、以苯为例,论证物质结构决定性质、性质反映结构的辨证关系;参与苯分子结构的探究过程,了解科学探究的基本过程,发展探究能力。
第二单元⎪⎪芳香烃第一课时苯的结构与性质[课标要求]1.了解苯的组成和结构特征。
2.掌握苯的主要性质。
3.掌握与苯有关的实验。
1.苯的结构简式为或,苯分子为平面正六边形结构,分子中所有原子处于同一平面上,苯分子中的化学键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键。
2.苯与液溴在FeBr3的催化作用下反应的化学方程式为3.苯在浓硫酸作用下,与浓硝酸发生硝化反应的化学方程式为苯的组成与结构1.三式2.空间结构平面正六边形,所有的原子都在同一平面上。
3.化学键苯分子中的碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键。
1.如何证明苯的分子结构中碳碳键不是单、双键交替?提示:苯不能使溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液褪色,苯的邻位二元取代物只有一种,证明苯分子中的碳碳键不是单、双键交替结构。
2.1 mol含3 mol 碳碳双键和3 mol碳碳单键吗?如何用实验证明?提示:不是,苯中无碳碳双键;滴入溴水或酸性KMnO4溶液中,颜色无变化。
(1)结构简式正确地表示了苯分子结构的客观特点,而凯库勒式不符合苯分子结构的实际情况。
但是,以凯库勒式表示苯分子结构的方法仍被沿用。
(2)在用凯库勒式表示苯的分子结构时,绝不应认为苯环是碳碳间以单、双键交替构成的环状结构。
实际上,苯分子里任意两个直接相邻的碳原子之间的化学键都是一种介于单、双键之间的独特的键,这可以从以下事实中得到证明。
①苯分子中碳碳键的键长和键能都介于碳碳单键和碳碳双键之间。
②和是同一种物质而非同分异构体。
③从性质上讲,苯不能使高锰酸钾酸性溶液褪色,但能与H2发生加成反应。
能在催化剂作用下发生取代反应。
1.能说明苯分子中的碳碳键不是单、双键交替,而是所有碳碳键都完全相同的事实是()A.苯的一元取代物没有同分异构体B.苯的邻位二元取代物只有一种C.苯的间位二元取代物只有一种D.苯的对位二元取代物只有一种解析:选B A项,苯的六个顶点上的碳原子完全相同,故一元取代物肯定只有一种,无法证明,错误;若苯分子中为单、双键交替,则苯的间位和对位二元取代物均只有一种(即取代物分别位于单键和双键上),而邻位二元取代物有两种(位于单键两端和双键两端),因此B正确,C、D错误。
3.22苯结构与性质班级姓名【目标诠释】——我来认识掌握苯和苯的同系物的结构特点、化学性质;理解苯的同系物结构中苯环和侧链烃基的相互影响【导学菜单】——我来预习(1)苯的溴代反应原理:错误!未找到引用源。
向三颈烧瓶中加苯和液溴后,错误!未找到引用源。
反应结束后,三颈烧瓶底部出现()错误!未找到引用源。
锥形瓶内有白雾,向锥形瓶中加入AgNO3溶液,出现沉淀错误!未找到引用源。
向三颈烧瓶中加入NaOH溶液,产生沉淀()注意:错误!未找到引用源。
直型冷凝管的作用:(HBr和少量溴蒸气能通过)。
错误!未找到引用源。
锥形瓶的作用:(AgBr)错误!未找到引用源。
锥形瓶内导管为什么不伸入水面以下:错误!未找到引用源。
碱石灰的作用:。
错误!未找到引用源。
纯净的溴苯应为无色,为什么反应制得的溴苯为褐色:错误!未找到引用源。
NaOH溶液的作用:错误!未找到引用源。
最后产生的红褐色沉淀是什么:,反应中真正起催化作用的是(2)苯的硝化反应:原理:现象:加热一段时间后,反应完毕,将混合物倒入盛有水的烧杯中,在烧杯底部出现注意:错误!未找到引用源。
硝基苯溶于水,密度比水,有味错误!未找到引用源。
长导管的作用:错误!未找到引用源。
为什么要水浴加热?错误!未找到引用源。
温度计如何放置?(3)苯的加成反应在催化剂镍的作用下,苯与H2能在180~250℃、压强为18MPa的条件下发生加成反应(4)氧化反应可燃性:。
现象:燃烧产生明亮火焰,冒浓黑烟。
使酸性高锰酸钾溶液褪色,使溴水褪色。
【困惑扫描】——我来质疑【感悟平台】——我来探究苯的性质如何体现饱和烃和不饱和烃的性质的?苯又与饱和烃和不饱和烃的性质有什么不同?【建立网络】——我来归纳苯的结构与性质【过关窗口】——我来练习1.与饱和链烃、不饱和链烃相比较,苯具有的独特性质是A.难氧化、易加成、难取代B.难氧化、易取代、难加成C.易氧化、难加成、易取代D.易氧化、难加成、难取代2.除去溴苯中的少量杂质溴,最好的试剂是A.水B.稀NaOH溶液C.乙醇D.已烯3.下列反应需要水浴加热的是A.苯与溴的取代反应B.苯的硝化反应C.乙酸和乙醇的酯化反应D.葡萄糖的银镜反应4.下列对于苯的叙述正确的是A.易被强氧化剂KMnO4等氧化B.属于不饱和烃易发生加成反应C.属于不饱和烃但比较易发生取代反应D.苯是一种重要的有机溶剂可广泛应用于生产绿色油漆等5.同时鉴别苯、己烯和己烷三种无色液体,在可以水浴加热的条件下,可选用的试剂是A.溴水B.硝酸C.溴水与浓硫酸D.酸性高锰酸钾溶液6.某同学设计如右图装置制取少量溴苯,请回答下列问题:(1)写出实验室制取溴苯的化学方程式________ _______ __ 。
3.21苯结构与性质(1)【目标诠释】——我来生疏了解苯的物理性质和分子组成以及芳香族化合物、芳香烃的概念;把握苯的结构式并生疏苯的结构特征。
【导学菜单】——我来预习1.烷烃和烯烃的特征反应是什么?如何鉴别烷烃和烯烃呢?2.什么是芳香族化合物?什么是烃?什么是芳香烃?芳香族化合物和芳香烃之间是什么关系?3.想一想,苯的物理性质有哪些?萃取水溶液中的溴单质是利用了苯的什么性质?4. 苯是最简洁的芳香烃,请写出苯的分子式、结构式、结构简式思考:从苯的分子组成看,高度不饱和,苯是否具有不饱和烃的典型性质?(做试验)1mLKMnO4酸性溶液2mL苯()振荡1mL溴水2mL苯()5.依据教材P48图3-7苯的氢核磁共振谱图,你能得到什么结论?6.阅读教材P48—49沟通与争辩,说说你对苯环结构的生疏。
7.阅读教材P49拓展视野《苯环的大∏键》,想想苯环的【困惑扫描】——我来质疑【感悟平台】——我来探究如何证明苯环中碳碳键是一种特殊的键,而不是碳碳单键和双键交替消灭?【建立网络】——我来归纳1苯的物理性质2苯的结构及理论和试验验证【过关窗口】——我来练习1.下列事实不能说明苯分子中不存在单双键交替消灭的结构的是A.苯分子中的6个碳碳双键的键长均相同,且长度介于单键和双键之间B.苯的二氯代物只有三种同分异构C.苯不能使溴的CCl4溶液褪色D.苯的1H核磁共振谱图中只有一个峰2.同时鉴别苯、己烯和己烷三种无色液体,在可以水浴加热的条件下,可选用的试剂是A.溴水B C.溴水与浓硫酸D.酸性高锰酸钾溶液3.有关CHF2-CH=CH--C≡C-CH3分子结构的下列叙述中,正确的是A.除苯环外的其余碳原子有可能共直线;B.12个碳原子不行能共平面;C.除苯环外的其余碳原子不行能共直线;D.12个碳原子有可能共平面。
4.下列对于苯的叙述正确的是A.易被强氧化剂KMnO4等氧化B.属于不饱和烃易发生加成反应C.属于不饱和烃但比较易发生取代反应D.苯是一种重要的有机溶剂可广泛应用于生产绿色油漆等5.下列关于苯的性质的叙述中,不正确的是A.苯是无色带有特殊气味的液体B.常温下苯是一种不溶于水且密度小于水的液体C.苯在肯定条件下能与溴发生取代反应D.苯不具有典型的双键所应具有的加成反应,故不行能发生加成反应6.用分液漏斗可以分别的一组液体混合物是A.溴和苯B.苯和溴苯C.水和硝基苯D.苯和汽油7.(08海南卷)下列有机反应中,不属于取代反应的是8.碳碳双键加氢时总要放出热量,并且放出的热量与碳碳双键的数目大致成正比,现有如下两个热化学方程式:;△H=-237.1kJ/mol;△H=-208.4kJ/mol 请写出气态去氢转化成气态(g)+2H2(g)+3H2(g)(g)的热化学方程式:,试比较和的稳定性。
专题3 常见的烃第二单元芳香烃第一课时苯的结构与性质【学习任务】1、认识苯的分子组成和结构特点2、了解苯的物理性质,认识苯的主要化学性质和应用【学习准备】1、苯是无色,带有刺激性气味的液体,苯有毒,不溶于水,密度比水小,熔沸点低,通常可萃取溴水、碘水中的溴和碘单质,是一种有机溶剂。
2、苯的分子式为C6H6,结构简式可表示为或;苯分子中的6个碳原子和6个氢原子都处于同一平面上,为平面正六边形结构,键角为120°;苯环上的碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的键,键长C—C>苯环上的碳碳键长>C=C>C≡C 【学习思考】1、哪些事实能说明苯分子中没有单双键交替出现的结构?①苯分子中所有碳碳键的键长相等②根据苯分子的1H核磁共振谱图,6个H所处的化学环境完全相同③苯的一取代物只有一种,邻位二取代物只有一种④不能使溴水或酸性高锰酸钾因化学反应而褪色⑤苯在加热和催化剂存在的条件下跟H2加成生成环已烷2、推测苯燃烧的现象与甲烷和乙烯燃烧的现象有何不同?甲烷燃烧为淡蓝色火焰,无黑烟,乙烯燃烧火焰明亮,有黑烟,苯燃烧产生浓烈的黑烟。
【课堂引入】1865年的一个冬夜里,德国有机化学家凯库勒在炉火旁不知不觉进入了梦乡,在梦中他看到有六个碳原子在自己面前跳舞,它们排成蛇的形状,一会儿在火焰中翻滚,一会儿卷曲起来,突然“蛇”的头咬住了自己的尾巴,形成了一个环状,不停地旋转起来。
凯库勒猛然惊醒,受到梦中的启示,他迅速画起苯的结构式来.下面我们就来了解一下苯的化学性质。
【学习活动】学习活动1:苯分子的结构①苯的1H核磁共振谱图(教材P48):苯分子中6个H所处的化学环境完全相同苯分子结构的确定经历了漫长的历史过程,1866年,德国化学家凯库勒提出苯环结构,称为凯库勒式。
②苯的一取代物只有一种,邻位二取代物只有一种拓展视野:苯环中的碳原子都是采用的sp2杂化,碳原子之间形成σ(sp2-sp2)键,六个C原子的p轨道重叠形成一个大π键.苯分子中碳碳键的键长都是一样长的(1.4×10—10m),这说明碳原子之间形成的一种介于单键和双键之间的特殊共价建,所以苯的结构可以表示为:或分子空间构型[来::平面正六边形,12个原子共平面。
江苏省连云港市赣榆县海头高级中学2015高中化学专题导学案苏教版选修5【目标诠释】——我来认识进一步了解糖类、油脂、氨基酸、蛋白质的结构、性质以及他们之间的关系。
形成知识网络化。
【导学菜单】——我来预习1、生命活动所需能量主要来源于哪些物质?2、糖类有哪些典型的化学性质?试举例说明。
3、油脂有哪些典型的化学性质?试举例说明。
4、单糖、低聚糖、多糖之间有什么联系?氨基酸与蛋白质之间有什么联系?5、自然界中哪些物质含有比较丰富的糖类?6、脂肪和油都属于油脂,两者有什么不同?如何转化?7、为什么说糖类、油脂、氨基酸、蛋白质等是生命活动的物质基础?8、氨基酸、蛋白质分别有哪些典型化学性质?检验氨基酸、蛋白质常采用哪些方法?9、有机化学与生命科学的关系如何?请举例说明。
【困惑扫描】——我来质疑【建立网络】——我来归纳【过关窗口】——我来练习1、下列叙述不正确的是()A.淀粉、纤维素、油脂都属于高分子化合物B.能发生酯化反应的酸不一定都是羧酸C.天然蛋白蛋水解的最终产物均为氨基酸D.油脂水解得到的醇是丙三醇2、下列各物质中,前者为附着在容器内壁的物质,后者为选用的洗涤剂,其中搭配不合适的是------------------------------------------------------------------------- ()A 银镜,氨水B 油脂,热碱液C 石蜡,汽油D 晶体碘,酒精3、葡萄糖是一种单糖的主要原因是:A.在糖类结构中最简单 B.在所有糖类中碳原子数最少C.分子中含有一个醛基 D.不能再水解生成更简单的糖4、已知葡萄糖的结构式为CH2OH(CHOH)4CHO,由此判断下列叙述中不正确的是------------------------------------------------------------------------------------------- ()A 葡萄糖具有醇类物质性质能发生酯化反应B 葡萄糖具有醛类物质的还原性C 燃烧葡萄糖的产物一定为CO2和H2OD 充分燃烧等质量的葡萄糖的甲醛,所需要氧气物质的量相同5、1997年,英国的“克隆羊”备受世界关注。
1.1有机化学的发展与应用专题1 认识有机化合物(共5课时)1.21有机物组成和结构研究1.22有机物组成和结构研究1.23有机化学反应的研究1.24专题1复习与检测专题2 有机物的结构与分类(共6课时)2.11有机物中碳原子的成键特点2.12有机物结构的表示方法2.13同分异构体2.21有机化合物的分类2.22有机化合物的命名2.23专题2复习与检测专题3 常见的烃(共8课时)3.11脂肪烃的性质3.12脂肪烃的来源与石油化工3.21苯结构与性质(1)3.22苯结构与性质(2)3.23芳香烃来源与应用(1)3.24芳香烃来源与应用(2)3.25单元复习与检测3.26专题3复习与检测专题4 烃的衍生物(共14课时)4.11卤代烃的性质4.12卤代烃的应用4.21醇的性质和应用(1)4.22醇的性质和应用(2)4.23酚的性质和应用4.24基团间的相互影响4.25单元复习与检测4.31醛的性质和应用(1)4.32醛的性质和应用(2)4.33羧酸性质和应用(1)4.34羧酸性质和应用(2)4.35有机物的相互转化4.36单元复习与检测4.37专题4复习与检测专题5 生命活动的物质基础(共6课时)5.11糖类(1)5.12糖类(2)5.13油脂5.21氨基酸5.22蛋白质核酸5.23专题5复习与检测【目标诠释】——我来认识了解有机化学的发展简史,复习有机物的概念及常见的几种有机物如甲烷、乙烯、苯、乙醇、乙酸及乙酸乙酯的结构和性质。
【导学菜单】——我来预习1.什么是有机物?有机物有什么特点?2.甲烷、乙烯、苯的结构特点各是什么?各有哪些物理性质?有哪些化学性质?写出对应化学方程式,并指出反应类型。
3.写出乙醇的结构式、结构简式,乙醇的物理性质有哪些?有哪些用途?其化学性质有哪些?写出对应化学方程式并指出反应类型。
4.写出乙酸乙酯的结构简式,其物理性质右哪些?其化学性质有那些?写出对应化学方程式并指出反应类型。
3.21苯结构与性质(1)
【目标诠释】——我来认识
了解苯的物理性质和分子组成以及芳香族化合物、芳香烃的概念;掌握苯的结构式并认识苯的结构特征。
【导学菜单】——我来预习
1.烷烃和烯烃的特征反应是什么?如何鉴别烷烃和烯烃呢?
2.什么是芳香族化合物?什么是烃?什么是芳香烃?芳香族化合物和芳香烃之间是什么关系?
3.想一想,苯的物理性质有哪些?萃取水溶液中的溴单质是利用了苯的什么性质?
4. 苯是最简单的芳香烃,请写出苯的分子式、结构式、结构简式
思考:从苯的分子组成看,高度不饱和,苯是否具有不饱和烃的典型性质?
(做实验)
1mLKMnO4酸性溶液
2mL苯()
振荡
1mL溴水
2mL苯()
5.根据教材P48图3-7苯的氢核磁共振谱图,你能得到什么结论?
6.阅读教材P48—49交流与讨论,说说你对苯环结构的认识。
7.阅读教材P49拓展视野《苯环的大∏键》,想想苯环的
【困惑扫描】——我来质疑
【感悟平台】——我来探究
如何证明苯环中碳碳键是一种特殊的键,而不是碳碳单键和双键交替出现?
【建立网络】——我来归纳
1苯的物理性质
2苯的结构及理论和实验验证
【过关窗口】——我来练习
1.下列事实不能说明苯分子中不存在单双键交替出现的结构的是
A .苯分子中的6个碳碳双键的键长均相同 ,且长度介于单键和双键之间
B .苯的二氯代物只有三种同分异构
C .苯不能使溴的CCl 4溶液褪色
D .苯的1H 核磁共振谱图中只有一个峰
2.同时鉴别苯、己烯和己烷三种无色液体,在可以水浴加热的条件下,可选用的试剂是
A .溴水
B
C .溴水与浓硫酸
D .酸性高锰酸钾溶液
3.有关 CHF 2-CH=CH - ≡C -CH 3分子结构的下列叙述中,正确的是
A B .12个碳原子不可能共平面;
C .除苯环外的其余碳原子不可能共直线;
D .12个碳原子有可能共平面。
4.下列对于苯的叙述正确的是
A .易被强氧化剂KMnO 4等氧化
B .属于不饱和烃易发生加成反应
C .属于不饱和烃但比较易发生取代反应
D .苯是一种重要的有机溶剂可广泛应用于生产绿色油漆等
5.下列关于苯的性质的叙述中,不正确的是
A .苯是无色带有特殊气味的液体
B .常温下苯是一种不溶于水且密度小于水的液体
C .苯在一定条件下能与溴发生取代反应
D .苯不具有典型的双键所应具有的加成反应,故不可能发生加成反应
6.用分液漏斗可以分离的一组液体混合物是
A .溴和苯
B .苯和溴苯
C .水和硝基苯
D .苯和汽油
7.(08海南卷)下列有机反应中,不属于取代反应的是
8.碳碳双键加氢时总要放出热量,并且放出的热量与碳碳双键的数目大致成正比,现有如下两个热化学方程式: ;△H=-237.1kJ/mol (g)(g)
+2H 2
;△H=-208.4kJ/mol
请写出气态 去氢转化成气态
的热化学方程式: ,试比较 和 的稳定性 。
参考答案:
1.D
2.C
3.CD
4.C
5.D
6. C
7.B
(g)+3H 2(g)。